Termo Laboratorio

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA BÁSICA II

PRÁCTICA No. 4

“DETERMINACIÓN DEL CALOR LATENTE DE FUSIÓN DE UNA SUSTANCIA PURA”

PROFR. CELERINO ARELLANO HERRERA

ARRIAGA ESTRADA KARLA EDITH

GRUPO 1IM35

SECCIÓN A

TURNO MATUTINO

ENERO – JUNIO 2014

PRÁCTICA NO. 4

DETERMINACIÓN DEL CALOR LATENTE DE FUSIÓN DE UNA SUSTANCIA PURA

OBJETIVO

Obtener los datos pertinentes que permitan calcular el calor latente de fusión del hielo, utilizando un calorímetro adiabático a presión constante, y observar su desviación con respecto a datos bibliográficos.

Diferenciar experimentalmente el calor latente del calor sensible.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Se puede determinar la energía calórica Q transferida entre una sustancia de masa m y los alrededores para un cambio de temperatura, como:

Q = m *c * ΔT

Observar que cuando se le agrega calor a una sustancia, Q y ΔT son ambos positivos y la temperatura aumenta. Cuando se le quita calor a una sustancia, Q y ΔT son ambos negativos y la temperatura disminuye.

El calor es energía, podremos medirlo es joules, J, aunque es muy frecuente el uso de una unidad especial para este tipo de energía también bastante especial: se llama caloría, y se simboliza cal. La relación entre ambas es:

1 cal = 4,184 J o también 1 J = 0,24 cal

Se define la caloría como la cantidad de calor que se ha de comunicar a un g de agua para incrementar su temperatura en un grado.

El Calor sensible es el calor empleado en la variación de temperatura, de una sustancia cuando se le comunica o sustrae calor. No hay modificación del estado físico del cuerpo. Es una propiedad existente en la naturaleza que podemos detectar con la ayuda de un termómetro. Ejemplos de calor sensible son: una acera calentada por el sol, una cocina o un secador de pelo.

El calor latente es el calor que, sin afectar a la temperatura, es necesario adicionar o sustraer a una sustancia para el cambio de su estado físico. Específicamente en psicrometría, el calor latente de fusión del hielo es hf = 79,92 Kcal/kg. El calor latente es calor invisible que no se puede detectar con un termómetro. El calor empleado para convertir agua en vapor se conoce como “calor latente de evaporación”.

El Calor total es la suma del calor latente y el calor sensible. Es la cantidad total de calor en un espacio, es decir, la suma del calor que se puede sentir y aquel que no se puede sentir. El calor total se mide en kilojulios (kJ). 1000kJ equivalen aproximadamente a 1000 BTU (unidad térmica británica).

Para un proceso a presión constante, al derivar e integrar entre límites la ecuación que establece a la primera ley de la termodinámica se tiene una propiedad diferente; la entalpía, que es igual al calor transferido, dando así la capacidad calorífica a presión constante clasificada como CP

La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia. En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica. El cambio de entalpía se denomina ΔH y se define como:

ΔH = ΔHproductos - ΔHreactantes

Deducción de la fórmula:

La diferencia entre la entalpia final de un proceso y la inicial, es el calor generado.

H_(f- ) H_i=Q

∆H=Q

La entalpia es función de la temperatura y la presión.

H=f(T,P)

Al derivar la fórmula de la entalpia, obtenemos que la presión es constante, por lo que se elimina de la fórmula.

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